CN105519093B - 跟焦器、具有该跟焦器的遥控跟焦***及飞行器 - Google Patents

跟焦器、具有该跟焦器的遥控跟焦***及飞行器 Download PDF

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Abstract

一种跟焦器(33)，包括信号接收器(334)、控制器(335)及第一接口(332)，信号接收器(334)与控制器(335)电性连接，控制器(335)电性连接至第一接口(332)，第一接口(332)用于电性连接至一摄像装置(10)，信号接收器(334)用于接收控制摄像装置(10)的镜头(13)的焦距产生变化的控制指令，并将所述控制指令发送给控制器(335)，控制器(335)用于根据控制指令产生相应的控制信号，并将所述控制信号通过第一接口(332)发送给摄像装置(10)。还提供一种遥控跟焦***(30)及具有该遥控跟焦***的飞行器(100)。

Description

跟焦器、具有该跟焦器的遥控跟焦***及飞行器
技术领域
本发明涉及遥控拍摄领域，尤其涉及一种跟焦器、具有该跟焦器的遥控跟焦***及飞行器。
背景技术
目前，跟焦器已广泛应用于照相机、摄像机、摄影机等影像***领域，用以辅助影像***在拍摄或运动拍摄过程中实现对焦点的动态调整及跟踪。一般地，当有需求操作镜头的对焦、变焦与光圈时，通常会使用三通道的跟焦器***。然而，由于传统的三通道跟焦器***无法直接通过线缆输出电信号来控制相机与相机镜头上的可控制模块，因此，该三通道跟焦器***并不适用于现在多数半电子化的相机***(例如，相机镜头自带对焦电机等情形)。另外，传统的三通道的跟焦器***通常涉及的线缆数量较多且整体重量较大，因此并不适用于无人机航拍等对重量敏感的工况。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且可直接输出控制信号以控制影像***的跟焦器、具有该跟焦器的遥控跟焦***以及飞行器。
一种跟焦器，包括信号接收器、控制器及第一接口，所述信号接收器与所述控制器电性连接，所述控制器电性连接至所述第一接口，所述第一接口用于电性连接至一摄像装置，所述信号接收器用于接收控制所述摄像装置的镜头的焦距产生变化的控制指令，并将所述控制指令发送给所述控制器，所述控制器用于根据所述控制指令产生相应的控制信号，并将所述控制信号通过所述第一接口发送给所述摄像装置。
进一步地，所述第一接口为高清晰度多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)、标准的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)、数字串行接口(Serial Digital Interface，SDI)、复合视频广播信号(Composite Video BroadcastSignal，CVBS)接口、视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)接口、低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接口中的一种。
进一步地，所述跟焦器还包括第二接口，所述第二接口电性用于电性连接一供电单元，以为所述跟焦器进行供电。
进一步地，述第二接口为HDMI接口、USB接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、DVI接口、SDI接口、CVBS接口、VGA接口、LVDS接口中的一种。
进一步地，所述第二接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致。
进一步地，所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致，所述第一接口通过线缆电性连接至所述信号接口。
进一步地，所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型不一致，所述跟焦器还包括信号转接器，所述信号转接器电性连接于所述第一接口与所述信号接口之间，用于将所述控制器通过所述第一接口输出的控制信号转换为与所述信号接口相适配的信号。
进一步地，所述跟焦器还包括电机及齿轮组件，所述电机电性连接至所述控制器及所述齿轮组件，所述齿轮组件与所述镜头相配合，所述控制器将所述控制信号发送给所述电机，以控制所述电机转动，进而带动所述齿轮组件转动，从而调节所述镜头的工作参数。
一种跟焦器，包括信号接收器、控制器及电机，所述信号接收器与所述控制器电性连接，所述信号接收器用于接收控制一摄像装置的镜头的工作参数的控制指令，并将所述控制指令发送给所述控制器；所述电机与所述控制器电性连接，并且所述电机与所述摄像装置的镜头相配合，以调节所述摄像装置的镜头的工作参数；
其中，所述控制器根据所述控制指令产生相应的控制信号，并且可选择地将所述控制信号发送给所述摄像装置或/及所述电机。
进一步地，所述电机包括如下至少一种：用于调节所述镜头的对焦参数的对焦电机，用于调节所述镜头的变焦参数的变焦电机，用于调节所述镜头的光圈参数的光圈电机。
进一步地，所述控制器在所述电机不工作时，直接将所述控制信号发送给所述摄像装置。
进一步地，所述跟焦器还包括第一接口，所述第一接口用于电性连接至所述摄像装置，所述控制器电性连接至所述第一接口，用于通过所述第一接口将所述控制信号发送给所述摄像装置。
进一步地，所述第一接口为高清晰度多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)、标准的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)、数字串行接口(Serial Digital Interface，SDI)、复合视频广播信号(Composite Video BroadcastSignal，CVBS)接口、视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)接口、低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接口中的一种。
进一步地，所述跟焦器还包括第二接口，所述第二接口电性用于电性连接一供电单元，以为所述跟焦器进行供电。
进一步地，所述第二接口为HDMI接口、USB接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、DVI接口、SDI接口、CVBS接口、VGA接口、LVDS接口中的一种。
进一步地，所述第二接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致。
进一步地，所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致，所述第一接口电性连接至所述信号接口。
进一步地，所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型不一致，所述跟焦器还包括信号转接器，所述信号转接器电性连接于所述第一接口与所述信号接口之间，用于将所述控制器通过所述第一接口输出的控制信号转换为与所述信号接口相适配的信号。
一种遥控跟焦***，包括遥控器及上述跟焦器，其中所述遥控器与所述跟焦器进行通信，用以输出所述控制指令至所述跟焦器。
进一步地，所述遥控器包括信号发送器，所述信号发送器采用有线及/或无线的方式将所述控制指令传送至所述信号接收器。
一种飞行器，包括摄像装置及上述遥控跟焦***，其中所述跟焦器设置于所述摄像装置上。
进一步地，所述供电单元为飞行器自带的电源。
本发明中的遥控跟焦***可直接通过线缆将所述第一接口连接至所述摄像装置的信号接口，以实现对所述摄像装置的镜头进行对焦、调节光圈组件、调节快门速度、启停录影等功能，从而使得该遥控跟焦***适用于具有自动对焦功能的相机。另外，该遥控跟焦***还设置有电机。因此，该遥控跟焦***可通过直接驱动所述电机产生机械运动进而带动所述镜头变焦，以适应普通的相机，即该遥控跟焦***可适用于不同种类的摄像装置。上述遥控跟焦***的结构简单，其整体重量及成本均较低，因此可广泛适用于航拍等对体积与重量敏感的应用场合。
附图说明
图1为本发明实施例的跟焦器的应用环境示意图。
图2为图1所示跟焦器及摄像装置的整体示意图。
图3为图1所示跟焦器、摄像装置及遥控器的功能框图。
主要元件符号说明
飞行器 100
摄像装置 10
机身 11
信号接口 111
镜头 13
遥控跟焦*** 30
遥控器 31
信号发送器 311
跟焦器 33
壳体 331
第一接口 332
第二接口 333
信号接收器 334
控制器 335
电机 336
齿轮组件 337
信号转接器 338
供电单元 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一种飞行器100，包括摄像装置10及遥控跟焦***30。所述摄像装置10安装于所述飞行器100上。所述遥控跟焦***30包括遥控器31及跟焦器33。所述跟焦器33安装于所述摄像装置10上。所述遥控器31用以与该跟焦器33进行通信，进而控制所述跟焦器33辅助所述摄像装置10在拍摄或运动拍摄过程中进行自动对焦。
请一并参阅图2，所述摄像装置10包括机身11及设置于所述机身11上的镜头13。在本实施例中，所述摄像装置10为普通的相机，即所述机身11及镜头13内均未设置有对焦电机。当然，在其他实施例中，所述摄像装置10也可以为具有自动对焦功能的相机，即所述机身11或所述镜头13上设置有对焦电机。
所述机身11的一侧设置有信号接口111。该信号接口111可以为高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、标准的通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、数字视频接口(Digital VisualInterface，DVI)、数字串行接口(Serial Digital Interface，SDI)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)接口、视频图形阵列(Video GraphicsArray，VGA)接口、低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接口中的一种。在本实施例中，所述信号接口111为HDMI接口，用以通过线缆、数据线等连接至所述跟焦器33，并根据HDMI协议接收来自所述跟焦器33的控制指令。可以理解，在其他实施方式，所述信号接口111还可连接至电脑、电视等外部设备，进而使得该摄像装置10可与外部设备进行音频和/或影像信号的交换与传输。
所述遥控器31可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌上型电脑等。所述遥控器31包括信号发送器311。所述信号发送器311用以生成可控制摄像装置10的镜头13的焦距产生变化的控制指令，并采用有线及/或无线的方式将所述控制指令传送至所述跟焦器33。
请一并参阅图3，在图示的实施例中，该跟焦器33包括壳体331、第一接口332、第二接口333、信号接收器334、控制器335、电机336及齿轮组件337。所述壳体331用于***述信号接收器334及控制器335。所述第一接口332与第二接口333均设置于所述壳体331的一侧。所述第一接口332可以为HDMI接口、USB接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、DVI接口、SDI接口、CVBS接口、VGA接口、LVDS接口中的一种。
在本实施例中，所述第一接口332的接口类型与所述信号接口111的接口类型一致。如此，该第一接口332的一端电性连接至所述控制器335，另一端则直接通过信号输出线(例如线缆)电性连接至所述摄像装置10的信号接口111，进而使得所述控制器335通过该第一接口332及信号接口111与所述摄像装置10建立电连接。
该第二接口333的一端电性连接至所述信号接收器334、控制器335、电机336等电路元件，另一端则可通过线缆电性连接至一供电单元50。如此，该供电单元50可通过该第二接口333为所述跟焦器33内的电路元件进行供电。可以理解，该供电单元50可以为飞行器100自带的电源，即所述第二接口333可通过线缆直接连接至所述飞行器100自带的电源上。当然，在其他实施例中，该供电单元50还可以为一额外的电源。
可以理解，在其他实施例中，该第二接口333的接口类型与所述第一接口332的接口类型一致，如此所述第二接口333与第一接口332可以互换。例如所述第一接口332通过线缆连接至所述供电单元50，而所述第二接口333通过信号输出线连接至所述信号接口111。
本实施例中，所述信号接收器334与所述信号发送器311之间采用局域网、广域网、红外线、无线电、Wi-Fi、2G网络、3G网络、4G网络、5G网络、点对点(P2P)网络、电信网络、云网络等无线方式实现互相通信。可选地，在无线通信中，可以用到中继站，如信号塔、卫星、或者移动基站等。无线通信可以是近程的或者非近程的。当然，所述信号接收器334与所述信号发送器311之间也可以采用电缆、光纤等有线的方式实现相互通信。所述信号接收器334还与所述控制器335电性连接，用于接收来自遥控器31中信号发送器311发出的控制指令，并将所述控制指令传送至所述控制器335。
本实施例中，所述控制器335与所述电机336电性连接，用以根据接收到的控制指令产生相应的控制信号，进而控制所述电机336转动，以带动所述齿轮组件337运转。本实施例中，所述齿轮组件337还连接至所述镜头13上的变焦环上。如此，当所述电机336产转动时，所述电机336带动所述齿轮组件337转动，进而控制所述镜头13改变焦距，以产生自适应的变焦效果。也就是说，该跟焦器33可适应于普通的相机，即所述机身11及镜头13内均未设置有对焦电机的相机。
可以理解，在其他实施例中，当所述摄像装置10不需要调节变焦或该摄像装置10为具有自动对焦功能的相机(即该镜头13或机身11具有自带电机)时，该跟焦器33中的电机336不工作或可以直接省略，如此可有利于进一步减轻该跟焦器33的重量。此时，所述跟焦器33可以单独作为控制器使用。具体地，当所述控制器335通过该信号接收器334接收到来自遥控器31的控制指令后，可产生相应的控制信号。进一步地，所述控制器335通过该第一接口332将所述控制信号传送至所述摄像装置10的信号输入端，即信号接口111。如此，该控制信号可经摄像装置10内部的控制电路实现对摄像装置10的操作控制。例如，所述控制器335将所述控制信号传送至摄像装置10内部自带的对焦电机，进而实现对该镜头13的自动对焦功能。
当然，在其他实施例中，所述控制器335通过该第一接口332输入至所述摄像装置10或所述电机336的控制信号除了用于调节该摄像装置10的镜头13的对焦参数外，还可用于调节所述摄像装置10的镜头13的其他工作参数，例如变焦参数、光圈参数、快门参数、录像启停参数等。对应地，所述摄像装置10内自带的电机或所述电机336可以为多个，例如，可包括如下至少一种：用于调节所述镜头13的对焦参数的对焦电机、用于调节所述镜头13的变焦参数的变焦电机及用于调节所述镜头13的光圈参数的光圈电机。
需要说明的是，当电机336为多个时，该多个电机336通过总线串联起来，即，控制器335通过总线同时控制多个电机336。
可以理解，由于不同类型的摄像装置10的信号接口111类型不一样。因此，当所述第一接口332的接口类型与所述摄像装置10中信号接口111的接口类型不匹配，例如，当所述第一接口332为USB接口，而所述信号接口111为HDMI接口时，该跟焦器33还包括信号转接器338。该信号转接器338用以将控制器335通过所述第一接口332输出的控制信号转换为与所述摄像装置10的信号接口111相适配的信号。
需要说明的是，信号转接器338也可以为独立模块，即，信号转接器338可以独立设于跟焦器33之外。
显然，上述遥控跟焦***30可直接通过线缆将所述第一接口332连接至所述摄像装置10的信号接口111，以实现对所述摄像装置10的镜头13进行对焦、调节光圈组件、调节快门速度、启停录影等功能，从而使得该遥控跟焦***30适用于具有自带电机的相机。另外，该遥控跟焦***30还设置有电机336。因此，该遥控跟焦***30可通过直接驱动所述电机336产生机械运动进而带动所述镜头13变焦，以适应普通的相机，即该遥控跟焦***30可适用于不同种类的摄像装置10。上述遥控跟焦***30的结构简单，其整体重量及成本均较低，因此可广泛适用于航拍等对体积与重量敏感的应用场合。
可以理解，所述摄像装置10不仅可以设置于飞行器100上，也可以设置于其他静止的或可运动的物体上。其中静止的物体可以为建筑物(例如路牌、广告牌、立柱、横杆、墙壁等)或者自然物体(例如大树、山石等)。可运动的物体可以为车辆、船只、人或动物等。

Claims (15)

1.一种跟焦器，其特征在于：所述跟焦器用于安装于摄像装置，所述摄像装置安装在飞行器，所述跟焦器包括信号接收器、控制器及第一接口，所述信号接收器与所述控制器电性连接，所述控制器电性连接至所述第一接口，所述第一接口用于电性连接至一摄像装置，所述信号接收器用于接收遥控器发送的控制所述摄像装置的镜头的焦距产生变化的控制指令，并将所述控制指令发送给所述控制器，所述控制器用于根据所述控制指令产生相应的控制信号，并基于所述摄像装置具备或不具备自动对焦功能，将所述控制信号通过所述第一接口有选择性地发送给所述摄像装置或不发送给所述摄像装置，其中，所述控制信号包括对焦参数、变焦参数、光圈参数；
所述跟焦器还包括电机及齿轮组件，所述电机电性连接至所述控制器及所述齿轮组件，所述齿轮组件与所述镜头相配合，所述控制器用于将所述控制信号发送给所述电机，以控制所述电机转动，进而带动所述齿轮组件转动，从而调节所述镜头的工作参数，其中，所述电机为对焦电机、变焦电机或光圈电机中的至少一种；
当所述摄像装置具有自动对焦功能时，所述控制器通过所述第一接口将所述控制信号传送给所述摄像装置；当所述摄像装置不具有自动对焦功能时，所述控制器将所述控制信号传送给所述电机；
所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型不一致，所述跟焦器还包括信号转接器，所述信号转接器电性连接于所述第一接口与所述信号接口之间，用于将所述控制器通过所述第一接口输出的控制信号转换为与所述信号接口相适配的信号。
2.如权利要求1所述的跟焦器，其特征在于：所述第一接口为高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、标准的通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、数字视频接口(Digital VisualInterface，DVI)、数字串行接口(Serial Digital Interface，SDI)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)接口、视频图形阵列(Video GraphicsArray，VGA)接口、低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接口中的一种。
3.如权利要求1所述的跟焦器，其特征在于：所述跟焦器还包括第二接口，所述第二接口电性用于电性连接一供电单元，以为所述跟焦器进行供电。
4.如权利要求3所述的跟焦器，其特征在于：所述第二接口为HDMI接口、USB接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、DVI接口、SDI接口、CVBS接口、VGA接口、LVDS接口中的一种。
5.如权利要求3或4所述的跟焦器，其特征在于：所述第二接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致。
6.一种跟焦器，其特征在于：所述跟焦器用于安装于摄像装置，所述摄像装置安装在飞行器，所述跟焦器包括信号接收器、控制器及电机，所述信号接收器与所述控制器电性连接，所述信号接收器接收遥控器发送的用于控制一摄像装置的镜头的工作参数的控制指令，并将所述控制指令发送给所述控制器；所述电机与所述控制器电性连接，并且所述电机与所述摄像装置的镜头相配合，以调节所述摄像装置的镜头的工作参数；
其中，所述控制器根据所述控制指令产生相应的控制信号，并且基于所述摄像装置具备或不具备自动对焦功能可选择地将所述控制信号发送给所述摄像装置或/及所述电机，其中，所述控制信号包括对焦参数、变焦参数、光圈参数；
其中，所述跟焦器还包括第一接口，所述第一接口用于电性连接至所述摄像装置，所述控制器电性连接至所述第一接口，用于通过所述第一接口将所述控制信号发送给所述摄像装置；
当所述摄像装置具有自动对焦功能时，所述控制器通过所述第一接口将所述控制信号传送给所述摄像装置；当所述摄像装置不具有自动对焦功能时，所述控制器将所述控制信号传送给所述电机；
所述摄像装置包括信号接口，所述信号接口的接口类型与所述第一接口的接口类型不一致，所述跟焦器还包括信号转接器，所述信号转接器电性连接于所述第一接口与所述信号接口之间，用于将所述控制器通过所述第一接口输出的控制信号转换为与所述信号接口相适配的信号。
7.如权利要求6所述的跟焦器，其特征在于：所述控制器在所述电机不工作时，直接将所述控制信号发送给所述摄像装置。
8.如权利要求6所述的跟焦器，其特征在于：所述第一接口为高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、标准的通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、数字视频接口(Digital VisualInterface，DVI)、数字串行接口(Serial Digital Interface，SDI)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)接口、视频图形阵列(Video GraphicsArray，VGA)接口、低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接口中的一种。
9.如权利要求6所述的跟焦器，其特征在于：所述跟焦器还包括第二接口，所述第二接口电性用于电性连接一供电单元，以为所述跟焦器进行供电。
10.如权利要求9所述的跟焦器，其特征在于：所述第二接口为HDMI接口、USB接口、MINI_USB接口、MICRO_USB接口、DVI接口、SDI接口、CVBS接口、VGA接口、LVDS接口中的一种。
11.如权利要求9或10所述的跟焦器，其特征在于：所述第二接口的接口类型与所述第一接口的接口类型一致。
12.一种遥控跟焦***，其特征在于：包括遥控器及权利要求1-11中任意一项所述的跟焦器，其中所述遥控器与所述跟焦器进行通信，用以输出所述控制指令至所述跟焦器。
13.如权利要求12所述的遥控跟焦***，其特征在于：所述遥控器包括信号发送器，所述信号发送器采用有线及/或无线的方式将所述控制指令传送至所述信号接收器。
14.一种飞行器，包括摄像装置及权利要求12-13中任意一项所述的遥控跟焦***，其中所述跟焦器设置于所述摄像装置上。
15.如权利要求14所述的飞行器，其特征在于：所述供电单元为飞行器自带的电源。
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